摘(zhāi)要：介(jiè)紹長(cháng)興(xīng)科(kē)技二期廠房，采用(yòng)智(zhì)能(néng)電力(lì)儀(yí)表，采集(jí)配電(diàn)現場的(dí)各種電參量(liáng)，開(kāi)關信號(hào)。係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用現(xiàn)場就(jiù)地組(zǔ)網的方(fāng)式，組網後通過(guò)現(xiàn)場(cháng)總(zǒng)綫通訊(xùn)並遠(yuǎn)傳至(zhì)後(hòu)台，通過(guò)Acrel-3000型(xíng)電能管理係統(tǒng)實(shí)現樓(lóu)層(céng)及配電房(fáng)回(huí)路用(yòng)電的實時監控和(hé)管理(lǐ)。

關鍵(jiàn)詞：智能(néng)電力(lì)儀(yí)表;Acrel-3000;電(diàn)能管(guǎn)理係統(tǒng); 


0概述 

  長興(xīng)科技(jì)（二期(qī)）廠房項目是(shì)由(yóu)長興(xīng)科(kē)技(jì)（上(shàng)海）有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司投(tóu)資(zī)，該(gāi)項目位(wèi)於(yú)上海市(shì)徐匯(huì)區宜(yí)山(shān)路(lù)1397號(hào)，項(xiàng)目建設用地麵積為47218平方米(mǐ)，包(bāo)括一(yī)棟(dòng)15層(céng)研發辦公室和一棟4層輔(fǔ)助(zhù)辦(bàn)公室，地下(xià)一(yī)層為(wéi)停車場(cháng)提供約100個(gè)停(tíng)車(chē)位(wèi)。
本(běn)項(xiàng)目(mù)為一棟(dòng)15層寫字(zì)樓和(hé)一棟4層寫字樓，現場主(zhǔ)要(yào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位(wèi)為樓層配(pèi)電(diàn)箱內公共(gòng)區域的麵板(bǎn)式智能(néng)儀表(biǎo)和各(gè)辦(bàn)公室的導(dǎo)軌式IC卡(qiǎ)預(yù)付(fù)費電(diàn)表(biǎo)。現場(cháng)配電(diàn)房(fáng)電(diàn)力監控(kòng)係統由第(dì)三方(fāng)廠家(jiā)完成接(jiē)入電能(néng)管理(lǐ)係(xì)統。
1需求分析(xī)
  為保(bǎo)證(zhèng)生產管理(lǐ)用電負荷(hé)的(dí)統計(jì)與分(fēn)析及(jí)對危(wēi)險源(yuán)實(shí)時監控。需要對項目(mù)現(xiàn)場(cháng)的(dí)樓(lóu)層配(pèi)電箱(xiāng)等電氣(qì)設備(bèi)進行電壓，電流，功(gōng)率(shuài)等(děng)參數進(jìn)行實(shí)時在(zài)綫監控。一旦監控點被監(jiān)視(shì)參(cān)數(shù)異常(cháng)，能(néng)夠及時(shí)檢(jiǎn)測報警(jǐng)，有(yǒu)關人員(yuán)采(cǎi)取(qǔ)必要(yào)的措施，避(bì)免安全(quán)事(shì)故的發生。自動抄表(biǎo)功能(néng)節省了(liǎo)人力物(wù)力(lì)，功(gōng)率趨(qū)勢(shì)曲綫(xiàn)功能(néng)能(néng)夠直觀的(dí)顯示(shì)各回路的(dí)工作狀(zhuàng)態與時間，方便用(yòng)戶(hù)找(zhǎo)出非正常用(yòng)電(diàn)回路並且(qiě)及(jí)時(shí)進行(háng)整改，建立電(diàn)能多級計量(liáng)體(tǐ)係(xì)提供用能(néng)分(fēn)析依據。
  本(běn)技(jì)術(shù)條(tiáo)件適用(yòng)於長興科技二(èr)期(qī)廠房的回(huí)路進出(chū)綫(xiàn)回路(lù)。供方(fāng)產(chǎn)品(pǐn)應具有高安(ān)全性與可靠(kào)性，易於擴(kuò)展(zhǎn)，便(biàn)於維(wéi)修與(yǔ)維護。供(gōng)方提供的(dí)產(chǎn)品(pǐn)應(yīng)至少滿足本技(jì)術(shù)條(tiáo)件，但不(bù)於(yú)此，其技術性(xìng)能應滿(mǎn)足(zú)對樓層(céng)配電(diàn)箱(xiāng)數據監控(kòng)的要求(qiú)。
數(shù)據(jù)采(cǎi)集
  自(zì)動采(cǎi)集現場(cháng)所有電量儀表的模擬量(liáng)數(shù)據，自動(dòng)采集(jí)現場(cháng)開(kāi)關(guān)狀態以及故(gù)障狀態等開(kāi)關(guān)量數據。
  支持(chí)實(shí)時(shí)采(cǎi)集(jí)，自(zì)動周期采集(jí)（定(dìng)時采(cǎi)集）可配(pèi)置周期(qī)（1分鐘～24小(xiǎo)時）。
  支(zhī)持數據(jù)傳(chuán)輸正確(què)性(xìng)檢驗，異(yì)常數(shù)據(jù)自動(dòng)處理(lǐ)。
  支(zhī)持多綫程處理機(jī)製，提高(gāo)數據(jù)采(cǎi)集效率，能同時(shí)對多(duō)個(gè)設(shè)備(bèi)進行數(shù)據(jù)采(cǎi)集。
  數據(jù)實(shí)時顯(xiǎn)示(shì)采用(yòng)配電箱(xiāng)主接綫(xiàn)圖(tú)直觀(guān)顯示模式，各回路開(kāi)關斷合以及(jí)故障(zhàng)狀態直觀(guān)可(kě)見。
 數據分析(xī)與處理
  數據的(dí)綜(zōng)合(hé)統(tǒng)計，分析(xī)需要實現(xiàn)以下功(gōng)能：
  各(gè)設備用電數(shù)據小時，日(rì)，月，年等(děng)時間段內的統計(jì)，計算(suàn)。
  各設(shè)備的用(yòng)電負(fù)荷(hé)（有(yǒu)功，無(wú)功(gōng)）大(dà)，小(xiǎo)，平均值(zhí)計算。
  統(tǒng)計(jì)各(gè)分(fēn)站及(jí)整體的用(yòng)電量（有功(gōng)，無功）。
數據查詢與展(zhǎn)示(shì)
  要求能方便(biàn)實現(xiàn)客(kè)戶端(duān)查詢(xún)和(hé)各級管(guǎn)理人(rén)員(yuán)的(dí)查詢(xún)，查(chá)詢界麵能(néng)適應(yīng)各(gè)級管(guǎn)理(lǐ)人員(yuán)的要求(qiú)能(néng)夠支(zhī)持(chí)靈活的(dí)條件(jiàn)組合查(chá)詢和對比分(fēn)析，各類統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據可(kě)靈(líng)活(huó)采用(yòng)報(bào)表等(děng)多種(zhǒng)圖表(biǎo)方(fāng)式直觀(guān)的展(zhǎn)示(shì)功(gōng)能。
  數(shù)據展示(shì)功(gōng)能按(àn)照(zhào)不(bù)同用戶的不同的(dí)權(quán)限(xiàn)，分為操作層，管理(lǐ)層，決(jué)策層三層用(yòng)能(néng)展(zhǎn)示(shì)。
  操作(zuò)層具(jù)備用(yòng)能分析(xī)，累(léi)計(jì)用量，實時(shí)監測(cè)，運(yùn)行記錄及比(bǐ)例(lì)，對比(bǐ)，對標分析等功能。
  管(guǎn)理層具備(bèi)用(yòng)能(néng)數據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析(xī)，分(fēn)類(lèi)分項(xiàng)的對比(bǐ)，對標(biāo)分析等(děng)功能(néng)。
  決(jué)策層(céng)具備用(yòng)能(néng)數據分析，數據(jù)刪除，數據(jù)庫導(dǎo)入/導(dǎo)出(chū)等(děng)功(gōng)能。
權(quán)限管(guǎn)理
  要求對不同用(yòng)戶(hù)賦予不(bù)同角(jiǎo)色的(dí)權限，能授權到(dào)功(gōng)能子(zǐ)菜單，具(jù)體(tǐ)檔案(àn)記錄，數據記錄(lù)等。
  係(xì)統(tǒng)要求具備(bèi)合理(lǐ)*的(dí)用戶安(ān)全控(kòng)製機製(zhì)，能(néng)使應用環(huán)境中的信息資源(yuán)得到(dào)有效地保護，防止信息(xī)的(dí)丟(diū)失(shī)，失竊(qiè)和破壞。
節能(néng)改(gǎi)造及效(xiào)果評(píng)估(gū)
  要(yào)求為生產(chǎn)節(jié)能(néng)改(gǎi)造提供數(shù)據(jù)支撐(chēng)，並(bìng)能提(tí)供(gōng)節能(néng)改(gǎi)造後(hòu)的效果(guǒ)評估。
參數設(shè)置(zhì)
  可(kě)通(tōng)過采集櫃設(shè)置(zhì)各回路互感(gǎn)器變比，各種電(diàn)流(liú)電壓保護整定(dìng)值(zhí)。
  故障判(pàn)斷與報警(jǐng)具(jù)有(yǒu)故障自(zì)動判斷(duàn)並(bìng)采(cǎi)用(yòng)聲光方(fāng)式報警功(gōng)能。報警(jǐng)類型(xíng)包括開(kāi)關故障，電壓(yā)，電(diàn)流超(chāo)限，現場采(cǎi)集模塊通(tōng)訊故(gù)障(zhàng)，與監(jiān)控係統(tǒng)通訊故(gù)障等(děng)。報警時間(jiān)自動記(jì)入(rù)係統數據(jù)庫(kù)，方便(biàn)用(yòng)戶查(chá)詢(xún)，工作人員可(kě)隨時(shí)掌握變配電站(zhàn)實(shí)時(shí)運行狀(zhuàng)態，發現(xiàn)變配電(diàn)運行(háng)故(gù)障並作(zuò)出(chū)相應處理，提高變配電(diàn)的管理效率，提(tí)升(shēng)電力(lì)係統安全性(xìng)，可靠(kào)性。

2  係(xì)統(tǒng)方案(àn)
  安科瑞(ruì)Acrel-3000係統(tǒng)根(gēn)據(jù)長(cháng)興(xīng)科技(jì)二期(qī)廠(chǎng)房(fáng)的(dí)現(xiàn)場(cháng)實際情況(kuàng)，整體網絡結(jié)構(gòu)采(cǎi)用(yòng)屏蔽雙絞(jiǎo)綫直(zhí)接接至監(jiān)控(kòng)室的(dí)對應的數(shù)據采集(jí)器然後通過(guò)網綫直接(jiē)接至監(jiān)控主機，保障了(liǎo)電(diàn)能管(guǎn)理(lǐ)監控係(xì)統傳輸的穩定(dìng)性與實時(shí)性。如下(xià)圖(tú)所示(shì)：站控管理(lǐ)層，網(wǎng)絡通(tōng)訊層(céng)和現場(cháng)設備(bèi)層。

  現(xiàn)場(cháng)共計(jì)255隻多功能儀(yí)表分為12條RS485總(zǒng)綫接至(zhì)配(pèi)電房的監控工控(kòng)機，實現總綫上儀(yí)表(biǎo)與監(jiān)控(kòng)主(zhǔ)機的數(shù)據連通。
1）站(zhàn)控(kòng)管(guǎn)理層
  站控管理層針對電力(lì)監控(kòng)係統的管理(lǐ)人員(yuán)，是人機交(jiāo)互的(dí)直接(jiē)窗(chuāng)口。在長興科(kē)技(jì)二(èr)期廠房中主(zhǔ)要指(zhǐ)置於配電(diàn)房的監(jiān)控主機。
2）網絡通(tōng)訊(xùn)層(céng)
   通訊(xùn)層(céng)主要(yào)是由監控工控機(jī)的通訊(xùn)串(chuàn)口(kǒu)，以太(tài)網設備及(jí)總綫(xiàn)網絡組(zǔ)成(chéng)。串口主要功能(néng)是監測(cè)現場(cháng)智(zhì)能(néng)儀表(biǎo)；以太網設(shè)備(bèi)及總(zǒng)綫網(wǎng)絡的主要功能是(shì)實(shí)現(xiàn)分站與(yǔ)主站之間(jiān)的(dí)數(shù)據(jù)交互(hù)，使(shǐ)配電(diàn)係統管理集中化，信(xìn)息化(huà)，智能(néng)化(huà)，極大(dà)提(tí)高了配電(diàn)係(xì)統(tǒng)的安(ān)全(quán)性，可(kě)靠(kào)性(xìng)和穩定性，真正達到了無人(rén)值守(shǒu)的(dí)目的。
3）現(xiàn)場(cháng)設備層(céng)
  現場(cháng)設(shè)備層是數據采集(jí)終(zhōng)端(duān)，主要由(yóu)智能(néng)儀表組成，智能儀表通過屏(píng)蔽(bì)雙(shuāng)絞(jiǎo)綫RS485接(jiē)口，采用(yòng)MODBUS通訊(xùn)協議總(zǒng)綫型連接接(jiē)入(rù)通訊服務(wù)器(qì)，經通(tōng)訊服務器到達該(gāi)配(pèi)電(diàn)間(jiān)監控主機進行(háng)組(zǔ)網，實現(xiàn)遠(yuǎn)程(chéng)控製。
智能儀表現(xiàn)場連接(jiē)示(shì)意(yì)
  現場儀(yí)表(biǎo)以手(shǒu)拉手方(fāng)式(shì)通過屏(píng)蔽雙絞綫(RVSP2*1.0)進行(háng)通訊連接，每(měi)根總(zǒng)綫連(lián)接(jiē)智能儀(yí)表數量在(zài)20隻左(zuǒ)右，不同(tóng)種(zhǒng)類(lèi)的智能(néng)裝(zhuāng)置(zhì)連接(jiē)在不同的總綫上，然後將(jiāng)數(shù)據上傳(chuán)至(zhì)串口服(fú)務(wù)器(qì)，進而(ér)將數(shù)據上傳至當地監(jiān)控終端(duān)。具(jù)體(tǐ)連(lián)接示(shì)意圖(tú)如(rú)下所示：

3  係統功(gōng)能
  現(xiàn)場實時(shí)監控係統(tǒng)圖為主監控畫麵(miàn)，主要實時(shí)監(jiān)測變(biàn)電所所(suǒ)有(yǒu)回路的運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，紅色代表合閘(zhá)，綠色代(dài)表(biǎo)分閘。在(zài)係(xì)統(tǒng)圖中(zhōng)可以直觀的看到每路進綫和出綫(xiàn)的運行(háng)參數(shù)和(hé)狀態(tài)，可(kě)以(yǐ)看到變(biàn)壓器出(chū)綫側(cè)的所(suǒ)有常規電(diàn)力參數(shù)，如：三相(xiāng)電壓(yā)，電(diàn)流(liú)，有(yǒu)功功率(shuài)，無(wú)功功率，功率因數，頻率，有功電度(dù)等。如下圖所(suǒ)示(shì)：

係統一次圖
 

  遙信和遙(yáo)測報警功能(néng)，主(zhǔ)要(yào)完(wán)成對低(dī)壓(yā)各出綫(xiàn)回(huí)路的開關運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)和負載(zǎi)進綫(xiàn)監控(kòng)，對開關變(biàn)位和(hé)負載越(yuè)限(xiàn)彈出報警界麵指(zhǐ)示具(jù)體的報(bào)警(jǐng)位(wèi)置並聲(shēng)音報警(jǐng)，提醒(xǐng)值班人(rén)員(yuán)及時處理。負(fù)載(zǎi)越限(xiàn)值(zhí)在相應權限(xiàn)下(xià)可自(zì)由設(shè)置。具(jù)備(bèi)歷(lì)史(shǐ)查詢功(gōng)能，如下圖(tú)所示(shì)：

 報警(jǐng)功(gōng)能歷史查(chá)詢
 

  事件(jiàn)告警記(jì)錄功能，主要(yào)完成(chéng)對(duì)查(chá)詢(xún)時間(jiān)段(duàn)內出(chū)現(xiàn)的(dí)報(bào)警(jǐng)信息(xī)事(shì)件(jiàn)記錄以及發(fā)生(shēng)時(shí)間，為值班人員提(tí)供(gōng)依據並(bìng)且(qiě)分(fēn)析事(shì)故發生(shēng)的(dí)原(yuán)因(yīn)，如(rú)下圖所示(shì)：

  參數(shù)抄表(biǎo)功能，主要對低壓各(gè)出(chū)綫回路的(dí)電參(cān)數進綫查(chá)詢(xún)。支持任(rèn)意(yì)時刻電(diàn)參數(shù)查(chá)詢，具(jù)備(bèi)數據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打(dǎ)印(yìn)等功能。該(gāi)報表查詢一(yī)科(kē)大(dà)廈樓(lóu)層配電箱進出(chū)綫(xiàn)各(gè)低壓回(huí)路的(dí)電(diàn)參(cān)數，主要(yào)包括：三(sān)相電流，有功功(gōng)率和有(yǒu)功電度。該報表各回(huí)路(lù)名(míng)稱(chēng)和(hé)數(shù)據庫(kù)關(guān)聯(lián)，方(fāng)便用戶(hù)修改(gǎi)回(huí)路名稱。如下圖所示

  電(diàn)參數(shù)抄表
 

  用(yòng)電量(liáng)報表(biǎo)功(gōng)能，可選(xuǎn)擇時間(jiān)段(duàn)進行查詢，支持(chí)任(rèn)意時間段(duàn)電(diàn)度累計查詢，具備數(shù)據(jù)導出(chū)和報表打印(yìn)等(děng)功(gōng)能。為(wéi)值(zhí)班人員提供(gōng)了可(kě)靠的(dí)電能(néng)報表(biǎo)。該(gāi)報表各(gè)回路(lù)名稱和數據庫關聯，方(fāng)便(biàn)用戶(hù)修改回路(lù)名稱。如(rú)下(xià)圖所示，顯示(shì)辦公樓(lóu)實(shí)驗(yàn)樓配(pèi)電(diàn)回路的(dí)用電(diàn)量，用(yòng)戶可以直(zhí)接打印(yìn)報(bào)表(biǎo)，可(kě)以(yǐ)以EXCEL格式另存(cún)到其(qí)他位置(zhì)。 如下(xià)圖所(suǒ)示(shì)：

電(diàn)能(néng)報(bào)表(biǎo)
 

  係統(tǒng)通訊結構(gòu)示意(yì)圖，主(zhǔ)要(yào)顯(xiǎn)示(shì)係(xì)統的組(zǔ)網(wǎng)結(jié)構，係統采(cǎi)用分層分布(bù)式(shì)結構(gòu)，同(tóng)時(shí)監測間(jiān)隔(gé)層設(shè)備的(dí)通信狀(zhuàng)態(tài)。紅色(sè)表示(shì)通(tōng)訊正(zhèng)常(cháng)，綠色(sè)表(biǎo)示通(tōng)訊故障。下圖(tú)為變(biàn)電所通(tōng)訊狀態(tài)示意(yì)圖(tú)。

通(tōng)訊(xùn)結構示意圖(tú)
 

  負荷趨勢曲(qū)綫界麵中(zhōng)可直觀的(dí)查(chá)看回路的負(fù)荷(hé)運行(háng)情(qíng)況(kuàng)。查看實(shí)時和歷(lì)史趨勢(shì)曲(qū)綫，點擊(jī)畫麵相應按(àn)鈕或菜單項可(kě)以(yǐ)完成相應功(gōng)能的切(qiē)換；幫助用戶(hù)進綫趨勢分析(xī)和故障(zhàng)追憶(yì)，具備曲綫(xiàn)打(dǎ)印功能。為分析(xī)整(zhěng)個(gè)係(xì)統的運行(háng)狀況(kuàng)提(tí)供了(liǎo)直觀而方便(biàn)的軟(ruǎn)件支持(chí)。如(rú)下(xià)圖所示(shì)：

趨勢(shì)曲綫圖
 

4  結束語(yǔ)
  在當(dāng)今(jīn)配電(diàn)設(shè)施的應用中，工業項(xiàng)目的配電(diàn)安全(quán)性(xìng)至關重(zhòng)要，本(běn)文介(jiè)紹的Acrel-3000電能管理係統在長(cháng)興科技二期廠(chǎng)房的(dí)應(yīng)用(yòng)，可以實現對配電房(fáng)供(gōng)配電回(huí)路用電(diàn)的實時(shí)監(jiān)控(kòng)，不(bù)僅能(néng)顯示回(huí)路用電(diàn)狀況(kuàng)，還(huán)具有網(wǎng)絡通(tōng)訊功(gōng)能，可以(yǐ)與(yǔ)串口(kǒu)服務器，計算(suàn)機等(děng)組成電(diàn)能管(guǎn)理係統。係統實現(xiàn)對采集數據(jù)的分析(xī)，處理(lǐ)，實時(shí)顯(xiǎn)示配電房(fáng)內(nèi)各(gè)配電回(huí)路(lù)的(dí)運(yùn)行(háng)狀態，對負載(zǎi)越限具(jù)有彈出報警(jǐng)對話框，語(yǔ)音提(tí)示，並生(shēng)成各種電(diàn)能報(bào)表(biǎo)，分(fēn)析(xī)曲綫，圖(tú)形(xíng)等，便(biàn)於電能的遠程抄表以(yǐ)及分析，研究，該係(xì)統(tǒng)運(yùn)行安(ān)全，可(kě)靠，穩定(dìng)，為工業項目(mù)解決(jué)用(yòng)電問題(tí)提供了(liǎo)安(ān)全可(kě)靠(kào)的依(yī)據(jù)，取(qǔ)得了較(jiào)好的企(qǐ)業(yè)效益。